小華為了探究“電流與電阻的關係”設計瞭如圖*所示的電路，其中電源電壓恆為3V，Rx的備選電阻有5Ω、10Ω、1...

問題詳情：

小華為了探究“電流與電阻的關係”設計瞭如圖*所示的電路，其中電源電壓恆為3V，Rx的備選電阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一個。

(1)閉合開關前滑動變阻器的滑片應置於______（選填“a”或“b”）端；試觸時，發現電流表指針偏轉到如圖乙所示位置，説明電流表正、負接線柱______；

(2)排除故障後，小華將5Ω的電阻接入電路中，移動滑片P到某一位置，此時電流表的示數如圖*所示，電路中的電流為_______A；

(3)小華將10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入電路中，閉合開關後，若不調節滑動變阻器，電壓表示數會______（選填“變大”、“不變”或“變小”）；

(4)小華依次把四個備選電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V不變，那麼滑動變阻器接入電路的阻值變化範圍是______Ω。

【回答】

b    相反    0.2    變大    2.5~10   

【詳解】

(1)閉合開關前，應將變阻器的滑片置於阻值最大的位置，即b端。

由圖乙知，試觸時，電流表的指針反向偏轉了，這是電流表正負接線柱接反了。

(2)由題意知，電源電壓為3V，則通過電路的最大電流

所以電流表的量程應選擇0~0.6A，所以由圖*知，電流表的示數為0.2A，即此時電路中的電流為0.2A。

(3)將10Ω的電阻替換5Ω的電阻，而滑片的位置保持不變，據串聯電路的特點知，定值電阻的阻值變大，其兩端的電壓將變大。

(4)在實驗探究中，定值電阻兩端的電壓保持為2V，則變阻器兩端的電壓

U=3V-2V=1V

當備選電阻接入的是5Ω時，變阻器接入電路的阻值最小，據串聯電路的特點有

5Ω∶Rmin=2V∶1V

那麼變阻器接入電路的最小阻值

Rmin=2.5Ω

當備選電阻接入的是20Ω時，變阻器接入電路的阻值最大，據串聯電路的特點有

20Ω∶Rmax=2V∶1V

那麼變阻器接入電路的最大阻值

Rmax=10Ω

所以變阻器接入電路的阻值變化範圍是

2.5Ω~10Ω

知識點：電流與電壓和電阻的關係

題型：實驗,探究題